GTK

GTK (conocido hasta febrero de 2019 como GTK+) o The GIMP Toolkit es una biblioteca de componentes gráficos multiplataforma para desarrollar interfaces gráficas de usuario (GUI). Está licenciado bajo los términos de la GNU LGPL, por lo que permite la creación de tanto software libre como software privativo. GTK es parte del proyecto GNU, siendo usado por proyectos tan importantes como GIMP, Inkscape, GNOME, Xfce, entre otros.

Junto a Qt, es uno de los kit de herramientas de widgets más popular para el sistema operativo GNU/Linux, teniendo un amplio soporte para Wayland y XOrg. Además, se puede emplear para desarrollar aplicaciones gráficas que funcionen sobre otros sistemas Unix-like o sistemas operativos como Microsoft Windows, Mac OS, entre otros.

Historia y Desarrollo 
Fue desarrollada inicialmente por Peter Mattis, Spencer Kimball y Josh MacDonald para implementar la interfaz gráfica del programa de Manipulación de Imágenes de GNU (GIMP) como reemplazo del kit de herramientas Motif; en algún momento Peter Mattis se desencantó con Motif y comenzó a escribir su propio kit de herramientas GUI llamado GIMP toolkit, reemplazando con éxito Motif para la versión 0.60 de GIMP. Finalmente, GTK fue reescrito para ser orientado a objetos y pasó a llamarse GTK+, haciéndose uso de esto por primera vez en la versión 0.99 de GIMP. Siendo la primera versión estable de GTK lanzada el 14 de abril de 1998.

GTK está escrito en lenguaje C, y es principalmente desarrollado por el Proyecto GNOME, ya que en 1997 este proyecto escoge GTK como base sobre la cual desarrollar el entorno de escritorio GNOME. Otras aplicaciones gráficas no directamente relacionadas con GNOME también han empleado GTK. Además de otros entornos gráficos para Linux como XFCE y ROX han elegido también GTK como su biblioteca de componentes gráficos.

El desarrollo de GTK se maneja libremente. La discusión ocurre principalmente en varias listas de correo públicas. Los desarrolladores y usuarios de GNOME se reúnen en una reunión anual GNOME Users And Developers European Conference GUADEC para discutir el estado actual y la dirección futura de GNOME. GNOME incorpora estándares y programas de freedesktop.org para interactuar mejor con otros escritorios.

GTK+ 1 

Esta biblioteca contenía algunas rutinas de ayuda para resolver tareas básicas de programación, como el almacenamiento de diversos datos. Estos requieren mucho tiempo para el programador, especialmente cuando se trata del desarrollo repetido de programas. Las primeras versiones de GTK incluían estructuras de datos para listas vinculadas, árboles binarios o cadenas "en crecimiento". Además, ya que fue reescrito para ser orientado a objetos, GTK permite usar este paradigma de programación dentro del lenguaje C. Estas herramientas también resultaron útiles para programas sin una interfaz gráfica de usuario y por lo tanto más tarde se trasladaron a una biblioteca separada, llamada biblioteca GLib de funciones C. El sistema orientado a objetos en la siguiente versión se relevo a la biblioteca GObject, los métodos de dibujo orientados al sistema a la biblioteca GDK (GTK + Kit de dibujo). Este último permite que GTK se ejecute de forma idéntica en plataformas en Windows, X Window System, macOS , entre otros.

GTK+ 2 
La versión GTK 2 recibió nuevas funciones mejoradas para renderizar texto usando la biblioteca Pango, la creación de GObject, un nuevo motor de temas, una API más flexible y una biblioteca novedosa (ATK) para mejorar la accesibilidad del kit de herramientas para personas discapacitadas, por ejemplo, se puede abordar el software de lectura, las herramientas de aumento y los dispositivos de entrada alternativos. GTK 2 no es compatible con GTK 1, por lo que las aplicaciones existentes tuvieron que ser portadas.

A partir de la versión 2.8, GTK + usa la biblioteca Cairo basada en vectores, que usa aceleración de hardware para renderizar si es posible. GTK 2.24 es la última versión de la serie 2.x.

GTK 3 

La versión 3.0 fue lanzada el 10 de febrero de 2011. Muchas funciones que se clasificaron como obsoletas se han eliminado y se han mejorado las interfaces existentes. GTK 3 no es compatible con versiones anteriores de GTK 2.x. Sin embargo, las bibliotecas de ambas versiones se pueden instalar en paralelo.

La serie GTK 3 incluye una nueva interfaz para dibujar widgets, que ahora está completamente basada en Cairo, un motor de temas basado en CSS que también permite transiciones de estado animadas, opciones de diseño mejoradas, un nuevo widget de interruptor deslizante, una clase de aplicación, soporte para múltiples dispositivos señaladores (punteros múltiples) e iconos simbólicos eso puede cambiar de color según la condición. Las estructuras internas se han separado y ocultado de la interfaz pública, por lo que será más fácil realizar cambios en el futuro sin tener que romper la interfaz. Además, se admiten múltiples backends GDK simultáneamente dentro de la misma biblioteca. Hasta ahora, varias bibliotecas eran necesarias.

Se introdujeron dos nuevos backends: uno para el servidor de visualización Wayland y un back-end HTML5 llamado Broadway, con el que las aplicaciones GTK pueden operarse de forma remota en el navegador a través de la red. Se admite el desplazamiento múltiple y suave, que también está disponible para Windows, además, se admite animaciones CSS y difuminación de sombras. La versión 3.6.4 es la última versión oficial para Windows de 32 bits y 64 bits.

Existen más cambios como la mejora de la visualización de los monitores de alta resolución. La presentación de Popover (burbujas de discurso cómicas que se pueden usar como ayuda), se admite gestos multitáctiles. Además, se admite la representación de ventanas a través de OpenGL. El nuevo elemento de control GtkGLArea también permitió integrar objetos 3D directamente en las interfaces del programa. Desde GTK 3.18 (base de Gnome 3.18), la biblioteca es oficialmente compatible con Wayland, el sucesor del sistema X Windows. GTK 3.20 integra el corrector ortográfico con gspell y mejora la temática CSS. Mientras que GTK 3.22 se presenta como una versión LTS y añade soporte a portales Flatpak para instalaciones de software simples.

El 1 de septiembre de 2016, una publicación en el blog de desarrollo de GTK denotó, entre otras cosas, el futuro esquema de numeración de GTK. La versión 3.22 de GTK del otoño de 2016 será la última versión 3.x (o al menos eso era lo planeado). Después de eso, todos los recursos se trasladarán a la serie de desarrollo GTK 4 con los nombres de versión 3.90, 3.92, etc. Incluso cuando la serie 4.x entre en desarrollo, las aplicaciones notables aún usan GTK 2.x y no se han portado a 3.22. Con respecto al futuro del software heredado que usa GTK, no existe un proyecto colectivo para portar el software GTK 2.x a 3.22.

GTK 4.0 se está preparando con la serie inestable 3.9x. En marzo de 2017, se agregó el Scene Graph Kit (GSK) con la versión 3.90. Implementa un gráfico de escena y se encarga de la síntesis de imágenes. En febrero de 2019 se anunció que GTK 4.0 eliminará el signo más ("+") de la parte del nombre.

GTK 4 

Una de las principales novedades implementadas durante el ciclo de desarrollo de GTK 4 (es decir, GTK 3.92, etc.) ha sido la delegación de funcionalidad a objetos auxiliares en lugar de codificarla en las clases base proporcionadas por GTK.

 El manejo de eventos desde los controladores de señales descritos por GtkWidget se delega a los controladores de eventos
 La representación se delega a los objetos GtkSnapshot
 El mecanismo de diseño de GtkWidget se delega a GtkLayoutManager

El 26 de enero de 2018 en DevConf.cz, Matthias Clasen ofreció una visión general del estado actual del desarrollo de GTK 4, incluida una explicación de alto nivel sobre cómo funcionaba el renderizado y la entrada en GTK 3, qué cambios se estaban realizando en GTK 4, y las razones de esos cambios. También se dieron ejemplos de cosas que se han hecho posibles con GTK 4.

Soporte

Windows 

 De acuerdo con GTK 2.24.10 y 3.6.4, se detuvo el desarrollo de Windows con el instalador en Gnome. Se recomienda instalar el sistema de paquetes MSYS2 de Gnome en Windows. 
 GTK 2.24.10 y 3.6.4 todavía están disponibles en la red, sin embargo, en comparación con las versiones actuales en Linux, están mucho más afectados por los errores.
 Para Windows de 64 bits (a partir de junio de 2018), el trabajo de Tom Schoonjans 2.24.32 (actual como Linux) y 3.22.30 (actual como Linux) ya está disponible.
 Con Windows 10 Fall Creators Update, GTK 3 ahora también está disponible en WSL. Las instrucciones para instalar programas con Windows están disponibles en la comunidad GTK. Con distribuciones de Linux como Ubuntu o Debian disponibles en la Tienda Windows y un servidor X como Xming o VcXsvr, miles de programas como GTK 2 o 3 pueden ejecutarse con X o soporte de terminal.

macOS 

Sobre el backend Quartz, un puerto del sistema X Window, GTK puede usarse en macOS .

Automatización de compilación  
Anteriormente, GTK (y GNOME, GLib, etc.) utilizaban el sistema de compilación GNU (denominado Autotools) como el sistema de automatización de compilación elegido.

Desde el 14 de agosto de 2017, la rama maestra de GTK compila con Meson, y los archivos del sistema de compilación de Autotools se han eliminado.

Bibliotecas de GTK 

GTK se basa en varias bibliotecas desarrolladas por el equipo de GTK y de GNOME:

GLib 

Es un conjunto de bibliotecas de bajo nivel, que comprende, GLib Core, GObject y GIO. Estas bibliotecas se desarrollan todas bajo un mismo repositorio de Git, denominado glib. Por lo que "GLib" puede referirse a "GLib core" o todo el conjunto de bibliotecas.

GLib core 
GLib core proporciona el manejo de estructura de datos para C (Listas enlazadas, árboles, tablas hash, entre otras), envoltorios de portabilidad, bucle de eventos, subprocesos, carga dinámica de módulos y muchas más funciones.

GObject 

GObject por su parte, simplifica los paradigmas de Programación orientada a objetos y la Arquitectura dirigida por eventos para C. La Arquitectura dirigida por eventos no solo es útil para interfaces gráficas de usuario sino también para demonios que respondan a cambios de hardware (insertar un USB, un monitor, etc), software de red u otros procesos, puede llegar a ser de bastante utilidad.

GIO 
GIO depende de las anteriores bibliotecas del conjunto, este proporciona un API de alto nivel para entrada y salida, ya sea la lectura de un archivo local, una secuencia de red, procesos de comunicación con D-Bus y muchos usos más.

Este conjunto de bibliotecas permite escribir servicios del sistema operativo, bibliotecas, utilidades de línea de comando y mucho más. Por lo que puede llegar a ser más cómodo y recomendable escribir un programa en C haciendo uso de GLib, además, ofrece una API de alto nivel como el estándar POSIX.

GTK 

Biblioteca que contiene un kit de herramientas de widgets basados en GLib, este kit realmente contiene los objetos y funciones para crear la Interfaz gráfica de usuario (GUI). Maneja widgets como ventanas, botones, menús, etiquetas, deslizadores, pestañas, etc.

GDK 

Biblioteca que actúa como intermediario entre gráficos de bajo nivel y gráficos de alto nivel. De manera que libera a GTK de preocupaciones de bajo nivel como la recopilación de entrada, arrastrar y soltar y la conversión de formato de píxeles. GDK es una capa intermedia que separa GTK de los detalles del sistema de ventanas.

GDK es una parte importante de la portabilidad de GTK. Dado que GLib ya proporciona la funcionalidad multiplataforma de bajo nivel, todo lo que se necesita para hacer que GTK se ejecute en otras plataformas es portar GDK a la capa de gráficos del sistema operativo subyacente. Por lo tanto, los puertos GDK a la API de Windows y Quartz son los que permiten que las aplicaciones GTK se ejecuten en Windows y macOS, respectivamente.

ATK 

Biblioteca para crear interfaces con características de una gran accesibilidad muy importante para personas discapacitadas o minusválidos. Pueden usarse utilerías como lupas de aumento, lectores de pantalla, o entradas de datos alternativas al clásico teclado o ratón.

Pango 

Biblioteca para el diseño y renderizado de texto, hace hincapié especialmente en la internacionalización. Está diseñado de forma modular, esto significa que Pango puede ser usado por aplicaciones de diferentes arquitecturas o metodologías de programación. Además, es el núcleo para manejar las fuentes y el texto de la versión 2 de GTK.

Cairo 

Biblioteca de renderizado avanzado de controles de aplicación. usada para proporcionar imágenes basadas en gráficos vectoriales. Además, proporciona primitivas para el dibujo bidimensional a través de una serie de backends diferentes.

Diseñadores de interfaces gráficas (GUI) 
Algunos de los programas para diseño de interfaces gráficas con GTK son los siguientes:

Glade 

Es una herramienta de desarrollo visual de interfaces gráficas mediante GTK/GNOME. Es independiente del lenguaje de programación y predeterminadamente no genera código fuente sino un archivo XML gracias a GTKBuilder, que puede ser usado en numerosos lenguajes de programación incluyendo C, C++, C#, Vala, Java, Perl, Python. La posibilidad de generar automáticamente código fuente fue descontinuada desde la versión 3 de Glade.

De manera más técnica la clase describe la interfaz en un archivo de Lenguaje de marcado extensible (XML) y luego carga la descripción XML en tiempo de ejecución y crea los objetos automáticamente. Glade Interface Designer permite la creación de la interfaz de usuario de manera WYSIWYG. Por lo que la descripción de la interfaz de usuario es independiente del lenguaje de programación utilizado.

Glade puede ser utilizado de manera directa, pero también está totalmente integrado en Anjuta 2. El proyecto se encuentra bajo la licencia GPL.

Stetic 

Parte de MonoDevelop, orientado al trabajo con GTK#, Stetic es muy similar a Glade Interface Designer, pero está integrado en MonoDevelop con funciones como arrastrar y soltar. Ha sido criticado por ser más difícil de trabajar que Qt Designer y Microsoft Visual Studio Windows Forms Editor cuando el programador aún no tiene un diseño concreto en mente.

MonoDevelop puede ejecutarse en las distintas distribuciones de Linux y en Mac. Desde la versión 2.2, MonoDevelop ya cuenta con soporte completo para GNU/Linux, Windows y Mac. Además, incluye un compilador que admite C # 1.0, C # 2.0, C # 3.0, C # 4.0, C # 5.0 y C # 6.0.

Uso

Aplicaciones 

Algunas aplicaciones que usan GTK para desarrollar sus interfaces de usuario incluyen:

Entornos que utilizan GTK

Activos

Inactivos 

Los entornos de escritorio no son necesarios para ejecutar los programas GTK. Si las bibliotecas que requiere el programa están instaladas, un programa GTK puede ser ejecutado por encima de otros entornos basadas en X11 como KDE o cualquier otro entorno, lo que incluye Mac OS X, si X11.app está instalado. GTK también puede ejecutarse en Microsoft Windows, es utilizado por algunas aplicaciones populares multiplataforma como Pidgin y GIMP. wxWidgets, un toolkit gráfico multiplataforma usa GTK en sistemas tipo Unix. Algunos de los ports más inusuales incluyen directfb y ncurses.

Gestor de ventanas

Implementaciones disponibles 

Dado que GTK es una biblioteca C pura, se puede vincular fácilmente a muchos otros lenguajes de programación. Con los lenguajes de programación orientados a objetos, los GObjects no se usan ; los objetos GTK generalmente se pueden usar allí como objetos nativos del lenguaje de programación. El lenguaje de programación Vala utiliza GObject directamente como un sistema de objetos y, por lo tanto, no requiere una biblioteca en tiempo de ejecución para la conexión del lenguaje.

Existe una gran variedad de lenguajes de programación con los cuales se puede usar GTK, aunque no en todos está disponible en su última versión. Entre los más usados están los siguientes:

Ejemplos 

La forma clásica de programar con GTK es definir primero las propiedades de los elementos gráficos utilizados, luego agruparlos y vincularlos a rutinas específicas de manejo de eventos (un posible evento sería hacer clic en un botón , por ejemplo ). Sin embargo, también hay herramientas de diseño gráfico para superficies GTK como Glade o Stetic contenidas en MonoDevelop , que pueden ahorrarle los dos primeros pasos, expandir GTK con capacidades de creación de prototipos y hacer posible realizar cambios en la superficie de un programa sin tener que hacer cambios en el código fuente del software.

C 

Un programa típico de Hello World que se muestra en la imagen podría verse así:

// Incluir gtk
#include <gtk/gtk.h>

static void on_activate (GtkApplication *app) {
  // Crear una nueva ventana
  GtkWidget *window = gtk_application_window_new (app);
  // Crear un nuevo boton
  GtkWidget *button = gtk_button_new_with_label ("¡Hola Wikipedia!");
  // Cuando se hace clic en el botón, destruye la ventana pasada como un argumento
  g_signal_connect_swapped (button, "clicked", G_CALLBACK (gtk_widget_destroy), window);
  gtk_container_add (GTK_CONTAINER (window), button);
  gtk_widget_show_all (window);
}

int main (int argc, char *argv[]) {
  // Crear una nueva aplicación
  GtkApplication *app = gtk_application_new ("com.example.GtkApplication",
                                             G_APPLICATION_FLAGS_NONE);
  g_signal_connect (app, "activate", G_CALLBACK (on_activate), NULL);
  return g_application_run (G_APPLICATION (app), argc, argv);
}

Para compilar este código son necesarias algunas dependencias según el sistema que poseas, en caso de usar Debian o derivadas sudo apt-get install libgtk-3-dev o en caso de usar Fedora sudo dnf install gtk3-devel clutter-devel webkit2gtk3-devel libgda-devel gobject-introspection-devel. Para compilar el código, es necesario ubicarse en la ruta del archivo y escribir lo siguiente en una terminal

gcc ejemplogtk.c -o ejemplogtk `pkg-config --cflags --libs gtk+-3.0`

Para ejecutar el archivo, se escribe

./ejemplogtk

Python 

import gi
gi.require_version("Gtk", "3.0")
from gi.repository import Gtk

window = Gtk.Window(title="¡Hola Wikipedia!")
window.show()
window.connect("destroy", Gtk.main_quit)
Gtk.main()

Para abrir este código son necesarias algunas dependencias según el sistema que poseas, en caso de usar Debian o derivadas sudo apt install python3-gi python3-gi-cairo gir1.2-gtk-3.0 o en caso de usar Fedora sudo dnf install python3-gobject gtk3.

Para ejecutar el archivo, es necesario ubicarse en la ruta del archivo, luego ejecutarlo escribiendo

python3 hello.py

Estilo gráfico 
La apariencia de GTK es en gran medida configurable por el usuario, existiendo una gran cantidad de temas para elegir. Estos temas pueden ser descargados de diferentes sitios como GNOME Look. Los siguiente son los más populares:

Adwaita 

Es el nuevo tema estándar de GTK desde mediados de 2014, siendo el tema sobre el que se recomienda trabajar para realizar desarrollos en interfaces gráficas. Esto fue expresado en una carta abierta por los desarrolladores de las aplicaciones GNOME, donde invitaban a usar el tema predeterminado (es decir Adwaita), ya que aseguraban que hacer uso de otros temas podría traer diferencias en la percepción del usuario final, en un mismo programa.

Afirmando que al alterar las hojas de estilo GTK las aplicaciones podrían parecer dañadas o inutilizables, los iconos podrían representar conceptos diferentes al pensado por el programador. También aseguraban que las capturas encontradas dentro de tiendas de software podrían engañar al usuario de la apariencia de la aplicación, y además, que podría llegar a generar conflictos en la compresión de la documentación para el usuario final.

Esta propuesta fue aceptada por diferente distribuciones, las cuales adoptaron directamente Adwaita, o basaron sus temas sobre este, como es el caso de Ubuntu con su tema Yaru.

Yaru 

Es el tema oficial de Ubuntu, posee diferentes tonalidades las cuales puede elegir el usuario. El tema se basa en Adwaita.

Crítica 

La crítica más común de GTK es la falta de compatibilidad con versiones anteriores en las principales actualizaciones, sobre todo en la interfaz de programación de aplicaciones (API) y temas.

Benjamin Otte explicó que las interrupciones de compatibilidad entre lanzamientos menores durante el ciclo de desarrollo de GTK 3.x se debieron a fuertes presiones para innovar, como proporcionar las características que los usuarios modernos esperan y apoyar el protocolo de servidor de pantalla Wayland cada vez más influyente. Con el lanzamiento de GTK 4, se habrá liberado la presión de la necesidad de innovar y el equilibrio entre estabilidad e innovación se inclinará hacia la estabilidad. Del mismo modo, los cambios recientes en la temática están destinados específicamente a mejorar y estabilizar esa parte de la API, lo que significa que alguna inversión ahora debería recompensarse más adelante.

 Dirk Hohndel, desarrollador de código de Subsurface y miembro del Centro de Tecnología de Código Abierto de Intel, criticó a los desarrolladores de GTK por ser abrasivos e ignorar la mayoría de las solicitudes de la comunidad.
Hong Jen Yee, desarrollador de LXDE (cuya versión GTK se eliminará y todos los esfuerzos se centraron en el puerto Qt), expresó su desdén por la versión 3 de los cambios radicales de API del kit de herramientas GTK y el mayor uso de memoria, y portó el archivo PCMan File Manager (PCManFM) a Qt. PCManFM se está desarrollando con un GTK y con un backend Qt al mismo tiempo.
El reproductor de música Audacious se mudó a Qt en la versión 3.6. Las razones indicadas por los desarrolladores para esto incluyen una transición a las decoraciones de ventanas del lado del cliente, que según ellos hacen que la aplicación se vea " GNOME -y y fuera de lugar".
Wireshark ha cambiado a Qt debido a que no tiene una buena experiencia con el soporte multiplataforma de GTK.

Historial de lanzamientos

Véase también 
 Anjuta
 Glade
 Vala

Referencias

Enlaces externos 

Bibliotecas de GNOME
Bibliotecas de C
Bibliotecas gráficas
Perl
Software del Proyecto GNU
Bibliotecas basadas en X